上智大学
   SOPHIA UNIVERSITY
本文へジャンプ 2005年11月17日 

医療用セラミックス材料


アパタイトセラミックスの環境強度特性とその機能
  •  アパタイトセラミックスは,生体骨の成分であるハイドロキシアパタイトの組成に類似していることから.脛骨や椎体などの骨補填材や骨充填剤として適用されています.また,体液とアパタイトセラミックスが反応すると骨と結合する生体活性能を有しています.しかし,極めて“もろい”材料であるために,強度や疲労(寿命)の評価が不可欠です.

     本研究では,体液との反応に伴い微細構造を変化させる生体活性機能と力学特性(強度・靭性)との相関性について取り組んでいます.

  •  アパタイトセラミックスは,体内残存型の医療用デバイスです.したがって,長いインプラント期間にわたる寿命や信頼性の確保が必要となります.
     本研究では,体内環境を模擬した疲労特性(繰返し疲労,静疲労,き裂進展速度)の評価とそのメカニズムについて取り組んでいます.


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アパタイト系複合材料の環境強度特性とその機能
  •  リン酸カルシウム系化合物は,生体骨に類似した組成,結晶構造を有し,生体活性能と吸収能(置換能)を有する材料に大別されます.後者は,リン酸三カルシウムと呼ばれるアパタイトセラミッスの仲間で,インプラント期間の増加共に周囲の骨が材料を吸収し,自家骨に置換します.しかしながら,吸収(置換)に伴う形状(構造)の変化により力学特性の変化が問題視されています.
     このような問題を解決するためにアパタイトセラミックスとリン酸三カルシウムを複合化した複合材料の創製に取り組んでいます.


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無機−有機ハイブリッド複合材料の創製とその機能
  •  生体骨は,アパタイトを主成分とするリン酸系カルシウム(無機物)とコラーゲン線維(有機物)を多く含んでいる.また,その複雑な三次元立体構造が生体骨全体の力学特性を維持し,コラーゲン線維の表面にリン酸系カルシウムが生成した複雑な構造を有しています.したがって,これらを複合した医療用デバイスの創製により究極の人工骨が得られます.しかしながら,加熱処理による作製ができないためにその作製は極めて困難な課題として長い間,克服できない課題です.
     本研究では,生体骨組成・構造を有する骨類似複合材料の創製に取り組んでいます.
   
  •  骨剖学材料の生体適合性の評価を行うために,細胞毒性試験,動物実験を行い,実用化へ向けた研究活動を行っております.
    
  •  医療メーカと医学部との共同研究を実施し,実用化を目指した安心・安全な医療デバイスの研究開発に取り組んでいます.


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セラミックス複合材料の摺動部材への応用 
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